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我们准备好应对未来致命的热浪吗

一些受害者在家中被发现。一名84岁的女子在加利福尼亚州萨克拉门托的公寓度过了一半以上的生活,在她的前门附近死了,抓住她的钥匙。第二次世界大战的退伍军人在他的卧室里屈服了。许多人在外面死亡,其中包括一名在Pacific Crest Trail死亡的徒步旅行者,他的水瓶空着。

我们准备好应对未来致命的热浪吗

杀手?热。2006年7月,当一股令人窒息的空气质量落在加利福尼亚州时,数百人丧生。而这个重复犯罪者的说唱表延续至今。在芝加哥,1995年7月的一个多日烧伤者将近700人死亡。老人,黑人居民和没有空调的家庭中的人受到的打击最为严重。欧洲2003年的热浪造成7万多人​​死亡,其中近2万人死于法国。许多巴黎老人在高层公寓中被烧死,而年轻居民可能已经在8月份度假。2010年,俄罗斯至少损失了10,000名居民。2015年,印度报告了2,500多例与热有关的死亡事件。

年复一年,热量声称生命。自1986年国家气象局报告有关与热有关的死亡数据的第一年以来,美国有更多人死于高温(3,979),而不是任何其他与天气相关的灾难 - 超过洪水(2,599),龙卷风(2,116) )或飓风(1,391)。加热的受害者数量会更高,但除非死者身体致命或在炎热的房间内发现死亡,因此热量可能是导致死亡证明的事实通常不在死亡证明之内,Jonathan Patz说。威斯康星大学麦迪逊分校全球卫生研究所。

随着温室气体在大气中积聚,预计热量的增加将会增加。随着二氧化碳,甲烷和其他气体继续使地球变暖,气温可能会继续摧毁。热浪(异常炎热的天气持续两天或更长时间)将来可能更长,更热,更频繁。

除了死亡之外,研究人员开始记录其他损失:热似乎会让我们失眠,智慧和健康的出生。“热能有能力影响这么多人,”加州环境保护局奥克兰环境健康危害评估办公室的流行病学家Rupa Basu说。“每个人都很脆弱。”

许多人认为热量更像是一种烦恼,而不是威胁,但气候变化,极端高温和人类健康是缠绕在一起的。西雅图华盛顿大学的急诊医学博士和公共卫生研究员Jeremy Hess说:“现在你的社区可能不会因与热有关的疾病而承受巨大的疾病负担。” “但再给它20年,这可能是一个更重要的问题。”

适应有限制

人体不能忍受过多的热量。让我们活着的生物和化学过程最好在36°至37°C(96.8°至98.6°F)的核心温度下进行,人与人之间略有不同。除此之外,“身体对热的主要反应是试图摆脱它,”奥罗拉科罗拉多公共卫生学院院长乔纳森·萨梅特说。皮肤中的血管扩张,心率上升,推动血液流向皮肤,血液可以释放热量冷却。同时,出汗开始冷却皮肤。

反复暴露在高温下,身体可以更有效地排出多余的热量。这就是为什么一个人可以从寒冷的明尼阿波利斯转移到热气腾腾的迈阿密并适应更高的热量和湿度。但是一个人可以调整多少是有限的,这取决于人的基本健康状况以及环境温度和湿度。如果外面比身体更热,皮肤表面的血液就不会释放热量。如果湿度很高,出汗不会使皮肤冷却。两位科学家在2008年提出,人类不能有效地散热,因为长时间暴露于湿球温度,湿热温度高于35°C。

被迫调节热量而不会休息,身体会变得疲惫不堪。热衰竭会导致虚弱,头晕和恶心。如果一个人不冷却,中暑很可能 - 而且可能是致命的。调节热量的能力分解并且核心体温达到或超过40℃。中暑的人可能有癫痫发作,抽搐或昏迷。

没有人对热能免疫,但它比其他人更难打击。被认为最脆弱的老年人汗腺较少,而且他们的身体对气温上升的反应也较慢。儿童尚未充分发挥调节热量的能力,孕妇可能因胎儿的需求而挣扎。患有糖尿病,心血管疾病和肥胖等慢性疾病的人可能难以散热。当然,生活贫困的人往往缺乏空调和其他资源来抵御闷热的条件。

研究人员正在发现更多的热量可以伤害的方法。睡眠:睡眠的开始和持续时间对温度敏感。身体准备入睡时身体会冷却下来; 核心温度的降低是带来z的信号。整个晚上体温保持低水平,然后在醒来之前上升。晚安的休息是健康的基石。

根据2002年至2011年美国疾病控制和预防中心对765,000名美国居民的睡眠调查结果,对那段时间的夜间气温数据进行了综合研究,炎热的夜晚会导致睡眠不佳。夜间气温越高,受访者报告闭眼太少的夜晚就越多。研究人员于2017年5月在“ 科学进展”杂志上报告说,这种影响对低收入受访者和老年人造成的影响最大。

根据德克萨斯州奥斯汀市1月份在美国气象学会年会上发表的一项小型研究,思考和计算的能力可能会受到热烈打击。来自哈佛大学的研究人员对本科学生进行了为期12天的测试 - 热浪之前,期间和之后的时间。二十四人住在有空调的建筑物里,二十二人住在没有空调的建筑物里。研究人员评估了学生如何快速准确地进行加法和减法测试以及要求书面文字颜色的测试,而不是单词本身。在热浪期间,没有空调的学生在数学问题上的正确答案减少了约6%,在颜色问题上的答案比空调学生少10%。

热量甚至会增加死产的风险。位于马里兰州贝塞斯达的国家儿童健康与人类发展研究所的研究人员分析了2002年至2008年的气象数据和超过223,000名美国新生儿。在一年中的温暖月份,一周内温度升高1摄氏度。出生与每10,000出生约四个额外的死胎有关,研究人员报告在六月2017年环境与健康展望。

由于热量恶化,它有可能破坏社会结构。根据2017年8月科学进展(SN:9/2/17)的研究,极端高温 - 超过35°C的湿球温度 - 可能在南亚和波斯湾变得更加规律,使这些地区的部分地区无法居住,第10页)和2016年2月的自然气候变化。不难想象,在一个千千万万人不得不移动并且正在寻找更凉爽的居住地的世界中,将会出现深刻的社会和政治不稳定,“霍华德弗拉姆金说,他是一名专门从事环境健康的医学流行病学家。华盛顿大学。

翡翠城市

全世界有54%的人口 - 以及约80%的美国居民 - 居住在城市地区。环境规划师兼亚特兰大乔治亚理工学院城市气候实验室成员Brian Stone Jr.表示,城市现在可以采取一些对抗热能的行动。他说:“如果我们等待国家政府发出这样做的信号,我们将等待太长时间。” “我们正在进入一个被气候变化所改变的世界。”

热火在城市茁壮成长。所有非反射屋顶,墙壁,道路和其他表面在白天吸收和保留热量。空调和车辆排出的余热也集中在城市。这些因素共同构成了所谓的城市热岛,即城市内部的热量放大。平均而言,拥有至少一百万居民的城市比周边地区温度高1到3摄氏度。到了晚上,温差扩大了。在傍晚时分,城市可能比周围地区温度高12摄氏度,因为城市在建筑物和大道之间释放出积聚的热量。

城市规划者可以通过几种策略摆脱一些热量的局限。一种是种植更多的树木,为居民和建筑物创造遮荫。树木还通过将水从土壤中通过树木转移到空气中来降低空气温度。随着水从液体变为蒸汽,周围的空气被冷却。洛杉矶南加州大学的环境工程师George Ban-Weiss说,这个过程“很像我们身体的出汗方式”。

另一个策略是通过在暴露表面上使用“冷”材料来减少城市表面吸收的阳光量。最着名的是凉爽的屋顶,“比平时更能反射阳光”,加州伯克利劳伦斯伯克利国家实验室的Ronnen Levinson说,他研究了凉爽的表面和城市热岛。通常,为了使表面冷却,可以使用涂料或其他浅色材料使其更轻。例如,在典型的夏日午后,反射80%阳光的白色屋顶将比仅反射20%的灰色屋顶保持凉爽约31摄氏度。

为建筑物提供冷表面改造可抵消城市热岛效应并降低建筑物内的温度。“在处境不利的社区,人们可能根本没有空调来帮助他们度过炎热的夏天,”莱文森说。冷却建筑物的内部是“我认为最大的潜在好处是改善人类的舒适和健康,”他说。

Stone估计通过减少城市热岛效应可以避免多少与热有关的死亡。2016年,他和同事们为肯塔基州路易斯维尔市编写了一份报告,分析了增加450,000棵树的影响,将168平方公里的表面转换成冷却材料等等。研究人员估计,该地区的夏季平均温度可降低1.7摄氏度或更高。根据斯特朗在2012年异常温暖的夏季造成的53人死亡,可能会减少11人死亡,减少21%。“当我们得到一个巨大的热浪,”斯通说,“这真的可以转化为数百人的生命。”

美国和国外的许多城市正在努力通过各种策略来调节他们的城市热岛,包括安装凉屋顶或种植更多树木的计划。洛杉矶市现在要求家庭和其他住宅建筑的新屋顶或替换屋顶符合太阳能反射率指数值 - 衡量材料在零(黑色表面)和100(白色)之间保持凉爽的能力 - 对于较平坦的屋顶至少75个,对于更陡峭的屋顶则为16个。通过加州建筑节能法规,全州各个城市在需要新的顶盖时,将平板商业屋顶(如大型商店的屋顶)转换为浅色冷屋顶。

自2007年以来,纽约市已种植了一百万棵新树,并承诺增加资金,以增加街道和公园的数量。自2009年以来,该市还有0.62平方公里的屋顶表面白色涂层。印度艾哈迈达巴德市约有25%的居民居住在贫民窟社区,2017年宣布了一项热力行动计划,其中包括凉爽的屋顶涂漆或否则,至少要改变500个贫民窟的家庭屋顶,并提高政府大楼和学校屋顶的反射率。

解决城市热岛效应的措施也使城市更节能(通过减少建筑物内的冷却需求)和更舒适(通过遮蔽城市居民)。Ban-Weiss说,个别城市需要实施对其景观,水资源,常规气候和人口有意义的策略。

但改善城市热量只能做很多事情。仍需要在全球范围内推动减少温室气体排放。Ban-Weiss及其同事估计,南加州有多少凉爽的屋顶可以抵御气候变化带来的变暖。该团队于2016年在“ 环境研究快报”上报告称,假设温室气体排放量继续增加,洛杉矶大都会地区冷屋顶的普遍采用将抵消中期预期的部分变暖。但到本世纪末,Ban-Weiss说,凉爽的屋顶效益“变得与气候变化相形见绌”。

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